• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.15-18
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• 2006

최근 미소기전시스템(MEMS)를 개발함에 있어 마이크로 크기의 유동가시화는 중요한 문제이다. 특히 유체와 고체표면의 상호작용에 있어 표면의 친수성과 소수성의 성질은 미소유체를 조절 가능케 하는 핵심적인 역할이다. 본 연구에서는 마이크로 채널 내 표면을 개질하여 친수성 및 소수성의 벽면 경계조건 습윤도를 측정하였고, 또한 micro-PIV를 이용하여 벽면 근처에서의 속도 분포를 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.605-612
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• 2016

버블젯 타입 마이크로 엑츄에이터의 설계변수에 따른 유동특성에 관한 수치해석적 연구를 수행하였다. 수치 모델은 저장소로 부터의 잉크 유동과 기포의 성장 및 소멸, 노즐을 통한 액적의 토출과 리필 과정을 포함한다. 기포의 거동은 전체 엑츄에이터의 성능에 중요한 영향을 미치는 요소이기 때문에, 본 연구에서는 open pool 해석을 통하여 기포의 성장과 소멸 및 소멸시의 캐비테이션 현상에 대해 살펴보았다. 또한 마이크로 엑츄에이터의 노즐 형상의 변화, 챔버와 리스트릭터의 기하학적 변화에 따른 액적의 토출과 잉크 리필과정에 대한 수치예측을 수행하였다. 설계변수의 변화에 따른 수치해석의 결과는 마이크로 엑츄에이터의 성능특성을 예측할 수 있으며 또한 마이크로 엑츄에이터의 최적설계에 유용하리라 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.326-330
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• 2010

본 연구진은 레이저-물질 간의 상호작용을 응용하여 새로운 방식의 약물 전달 시스템을 개발하고 있다. 레이저 빔이 마이크로 단위 크기의 고무 챔버 속에 채워져 있는 액체 속에 집광되면 순간적인 고에너지 전달로 인해 기포가 생겨나고, 이로 인한 빠른 부피팽창으로 인해 마이크로 노즐 속의 약물 용액이 빠른 속도의 마이크로 젯의 형태로 분사되는 원리를 이용하는 것이다. 실험에서 노즐 출구의 지름은 125 ${\mu}m$, 측정된 마이크로 젯의 속도는 265 m/s였다. 이 장치의 주요한 특징은 시간에 따른 마이크로 젯의 제어가 가능하다는 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1643-1651
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• 2012

현재 생활문화 수준의 향상과 소득 증대에 따라 환경오염에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 수질오염에 대한 규제가 강화되어 수질오염 방지 및 하수처리 효율 향상을 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 하수처리 효율을 향상시키는 방법 중 하나는 수처리조 내에서 용존산소량을 늘려주는 것이다. 본 연구에서는 용존산소량을 늘려주고, 산소 발생기에서 발생되는 버블의 크기를 작게 만들 수 있는 설계 방안을 제시한다. 마이크로버블 발생노즐로 유입되는 물과 공기의 유동 형태에 따라 선회 및 충돌을 생성시켜 버블의 크기를 미세하게 만들었다. 본 해석결과에서 충돌 방식의 경우 버블의 크기는 목표치를 만족하지 못하였다. 반면 선회를 이용한 노즐에서는 $0{\sim}50{\mu}m$ 사이의 버블이 79.3%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 마이크로버블 발생노즐은 하수처리 효율을 증대시킬 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권5호
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• pp.483-490
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• 2008

마이크로 추진장치에서 노즐의 소형화는 많은 유동손실을 유발한다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 본 연구에서는 열적발산원리를 이용한 마이크로 추진장치에 대한 기초연구를 진행하였다. 움직이는 부품 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 자체 펌핑이 가능한 열적발산장치를 설계, 제작 하였으며, 진공환경에서 누센수에 따른 맴브레인 압력구배효율을 분석하였다. 실험결과 천이영역에서는 두꺼운 맴브레인의 효율이 다소 높았으며, 자유분자영역에서는 두께에 관계없이 최대 압력구배 효율이 82%까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.76-79
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• 2007

마이크로 노즐의 유동특성에 대한 선행연구로부터 우리는 마이크로 노즐에서 점성과 배압에 의해 유동손실이 발생함을 확인하였다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 열적발산원리를 이용한 새로운 개념의 마이크로 추진장치에 대한 연구를 진행하였으며，이는 움직이는 부품이 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 펌핑이 가능하다. 대부분의 열적발산원리에 대한 연구는 많은 발전을 거듭해 왔으며, 주로 대기압 환경에서 에어로젤과 같은 나노 다공물질을 이용하여 소형 진공설비나 가스 크로마토그래피에 적용 목적으로 연구되었다. 하지만 본 연구에서는 폴리이미드 재질을 이용하여 진공환경에서 열적발산원리를 이용한 추진장치의 기초연구를 진행하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.65-71
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• 2003

압전 세라믹스를 이용하여 약품 분사용 초음파분사 노즐을 제작하였다. 정수장의 혼화 공정에 사용되는 약품(응집제)의 고효율 분산을 위해 분사 노즐을 설계하였으며 압전세라믹을 최적화하였다. 제작된 초음파 약품 분사 노즐을 패키징하여 정수장의 약품 혼화 과정에 적용하여 약품사용의 고 효율화와 사용량 저감을 위한 연구를 진행하였다. 압전체는 실리콘으로 마감처리를 하였으며 Al으로 패키징하였다. 본 초음파 분사 노즐 시스템을 적용하여 혼화지에 실험한 결과 약품의 순간 혼화를 촉진시키는 기술로 투입 약품량을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다. 초음파 발진 약품 분사시, 무발진과 비교하여 대장균 제거 효율에서 현저하게 높아졌다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3104-3109
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• 2007

The present study has been carried out to investigate the pumping characteristics for different figures of inlet and outlet in diffuser/nozzle based on piezoelectric micropump. Piezoelectric micropump system consists of several parts like a pumping chamber, diffuser/nozzle, piezoelectric element and tubes. Parts of the micropump connected with diffuser/nozzle and tubes have been analyzed.. The magnified parts have been classified into two different models based on their resistance. These models have been further classified into six models with each one having three different angles at the magnified parts. Each model has been compared and analyzed using the simulation tool, namely, CFD-ACE depending on their flow rates and characteristics.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.652-657
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• 2001

Computational work using the axisymmetric, compressible, Navier-Stokes Equations is carried out to predict the discharge coefficient of mass flow through a micro-critical nozzle. Several kinds of turbulence models and wall functions are employed to validate the computational predictions. The computed results are compared with the previous experimented ones. The present computations predict the experimental discharge coefficients with a reasonable accuracy. It is found that the standard $k-\varepsilon$ turbulence model with the standard wall function gives a best prediction of the discharge coefficients. The displacement thickness of the nozzle wall boundary layer is evaluated at the nozzle throat and is well compared to a prediction obtained by an empirical equation. The resulting displacement thickness of the wall boundary layer is about 2% to 0.6% of the diameter of the nozzle throat for the Reynolds numbers of 2000 to 20000.

• 설비공학논문집
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• 제19권5호
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• pp.411-417
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• 2007

This study has been conducted to investigate pumping characteristics of diffuser/nozzle based piezoelectric micropumps. The micropumps include a piezo disk (an actuator), a chamber and a set of diffuser and nozzle. Flow in the current micropumps is controlled by a set of diffuser and nozzle, not by a nap valve. The diffuser/nozzle based micropumps are more reliable in operation and are easier in manufacturing than the flap valve based micropumps. The flow rates of the piezoelectric micropumps have been closely analyzed with a numerical calculation. It has been found that the positions of the inlet and outlet of the micropump can influence the performance of the diffuser/nozzle based piezoelectric micropumps. This study may provide fundamental understanding for the design and analysis of the piezoelectric micropumps.